浅析智能电网与智能能源网

摘要：美国总统奥巴马能源变革中发展统一的智能电网一时间成为全球能源界关注的焦点。而“智能电网”这一全新的词汇也如同当年的“互联网”一样迅速风靡全球。 　　所谓智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。智能电网的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化，简称为“坚强的智能电网（StrongSmartGrid）”[1]。 　　而智能能源网是一个比智能电网层次更高、规模更大的新型能源网络。2009年11月27日，“国家‘十二五’中国智能能源网发展模式和实施方案课题组”在京成立，意味着中国正式开始筹备智能能源网。本文通过对智能电网与智能能源网的比较，分析了智能能源网技术。 　　0引言 　　当初国家决定推出智能电网的一个重要背景就是为了解决由于新能源并网带来的调峰问题和电网适应性不够的问题，所谓调峰，是指电力系统中的负荷，因用户负载的投入和切除而经常发生变化，为了维持有功功率平衡，保持系统频率稳定，就需要电站随之改变方法，以适应负荷的变化。可以理解为：城市用电往往有高峰期和低谷期，不平衡，为此，电力有关部门采用价格或限电等措施，使得峰谷趋于平衡，叫调峰。 　　但调峰不是光电力一家的事情，水、电、气都有调峰需求，这也是中国要打造更高层次的智能能源网的目的之一。据悉，原规划中的智能电网只是未来这个庞大的智能能源网的一部分。今后，水、电、气，甚至热力等能源都要构建智能网络。 　　就国内而言，智能电网建设的推进是迅速和高效的，但是这个智能电力网的建设仅仅是智能能源网的网架建设的主要部分而非全部，我们不能以智能电网的局部竞争而放弃在智能网领域的整体创造，而且，这个体系建设所缺憾的就是还没有一个世界领先的技术标准体系。 　　与智能电网不同，中国正在筹备建设的智能能源网，是将现有的电力、水务、热力、燃气等单向运转而且浪费巨大的能源网络改造为高效互动的创新网络。 　　政府为解决由于新能源并网带来的调峰问题和电网适应性不够的问题，“十二五”期间将普遍推行智能能源网。核电、风电等新能源要投入民用，离不开智能能源网，如果说核电、风电是“汽车”，智能电能源网就是“高速公路”。 　　作为中国互动电网学说奠基人，武建东在谈到智能电网与智能能源网的区别时表示，实际上目前我们使用的“智能电网”一词的英文原文为SmartGrid，原意应为智能网格或智能网，这个概念又包括智能家电网格、智能电力网格、智能数据网格、智能热力网格、未来网格等多种涵义，智能电网是其中的重要组成部分而非全部。由于有关外国公司的翻译问题，误将SmartGrid翻译为智能电网。我国发展智能能源网建设必须以智能电网为主要网架建设，智能电网的建设是智能能源网建设的核心。 　　1如何认识智能电网与只能能源网的体系模式之区别 　　谁能够将现有的电力、水务、热力、燃气等单向运转而且浪费巨大的能源网络改造为高效互动的创新网络，谁就能够优先于其他国家达到全球能源体系更高级别的顶端水平，同时在这个历史的转型之中，谁就能够把握和整合能源体系最新的国际标准。 　　因此，采用信息化集成技术营建一个与生产和输送侧相对称、相互动的需求侧、用户端的运转体系，将是对工业革命以来缺陷性工业结构和社会管理的彻底匡正和颠覆性修复，也是打开人类低碳化生产方式和生活方式的历史大通道。 　　实现这个目标的路径有两个营建模式。 　　1.1“分级登顶式”的渐进模式这个模式主要是通过智能电力网、智能热力网、智能水务网等条条块块的分行业改革，通过多行业不断整合、体系不断叠加的架构原则推进，其特点是分期、试错、分级追求变革目标。 　　近二十年来移动通讯系统、电视视频系统等都曾通过不断试错而效准或提升产业空间，消费者、特别是中国的消费者也为此不断支付了使用成本。实际上，通过技术标准的超前设计和制定，可以有效地减少产业转型的成本，更合理地满足消费者需要，也可以大幅减少电子垃圾、推动人类更为健康的生活。 　　就国内智能电网的建设而言，其体系渊源源自欧美国家智能电网思想和实践，其标准之应用也在很大程度上受制于国际力量的影响。从组织目标运转而言，其向更高级别的互动能源网络结构跃进之时，也许架构的升级路线只有选择分级叠加的更换方式，因此，目前国内电力企业运转的智能电网改革模式和美国实施的智能电网建设应属相同的产业变革类型。 　　1.2“制高点型”的大体系整合模式中国应跳出单纯建立智能电力网的狭窄基准，集中发展有别于美国、具有中国优势、而且国际领先的综合性的互动能源网，由此可以避免日后的重复建设和不必要的补课。 　　这个模式需要将电力、水务、热力、燃气、数据、有线电视等资源捆绑为整体资源，以制高点型的规则推动能源组织的管理变迁和产业目标置换，其特点是跨越式、跨产业突变，以集成化手段高速实现互动式的能源网建设，我们将这种网络也称作智能能源网。 　　倘若以这种模式推进互动能源网络的建设，应可将智能电网的行业变革提升为互动能源体系的集成改革，并将由此诞生有更高制高点的智能网的发展路线图和国际技术标准，有效推动中国能源用户端的互动能力、互动标准、互动资源和互动产业链的建设和运转，推动中国能源经济加快实现升级转型。 建构中国智能能源网的标准应该成为当代中国知识产权最高的创造性使命之一，它也应该成为中国智能能源网建设的战略高点，这个高点应该成为中国国家利益的核心要素。中国应该依靠自身的巨大市场成为主导全球智能网变革的领先国家，建造影响未来百年的智能网标准，在百年一遇的全球工业变革中发挥主导作用。 　　2如何把握智能电网与智能能源网的运转结构之区别和标准创造 　　孙中山说过，“行之非艰，知之惟艰”，一个强国不但需要创造强大的工业生产体系，更需要创造新的生产力的发展思想和实施其行动的国际技术标准。工业革命以来产业标准的建造大多与中国无缘，而智能能源革命却为中国提供了独特的机遇。 　　奥巴马的能源变革之于传统变革不同之处就在于它实质上是催生了新的产业革命、技术革命和思想革命，这三个革命的核心就是思想大革命。为此，一个国家占领新的全球制高点的能力也就取决于它颠覆习惯的能力和思想的改变程度。对于中国而言，这个革命的第一要务就是需要有效地调整三十年改革开放以来形成的诸多的经济运行习惯和结构，构建世界上最富活力的创新社会，据此才能确保中国将新的产业革命、技术革命和思想革命的宏大体系付诸实践，建立适合自身的发展战略，改变中国公众和企业的能源消费方式和生产方式，并力争取得全球领导地位。由此，智能能源网建设的核心是这个体系标准的建造，而且这个标准的建造也是当代知识产权的最高创造，具有无与伦比的回报价值，同样是检验中国能源思想创新能力的标志。 　　另外，智能电网的技术与可再生能源有很大关系。只有当中国可再生能源规模日益庞大，电价摆脱固定模式，与用户之间的互动逐步形成，智能电网才能发展起来。智能能源网的推出也是为中国可再生能源和新能源的大发展奠定并网基础，以便于实现更大程度地利用可再生能源与新能源。 　　参考文献： 　　[1]李兴源，魏巍，王渝红，穆子龙，顾威.坚强智能电网发展技术的研究[J].《电力系统保护与控制》2009年17期. 　　王振铭.我国热电联产的发展：热电联产学术交流会论文集：1999.6.